JP2016512946A - 分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置 - Google Patents

Abstract

本発明は往復動板を用いた発電兼用電動装置に関するのである。より詳細には、分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置は、コイル体が均一に分割配置された固定コイル板と、磁石が均一に配列された移動磁石板と、から構成し、直線運動や回転運動する装備などにおけるその設置範囲の制限を受けず、コイル板と磁石板にコイル及び磁石を配列するにおいて、均一であり緊密な配列が可能であり、それによって運動力の損失を最小化することができる。また、慣性力が加わった往復運動をするにおいて、センサーの検知による瞬間的な電流の遮断及び変換供給が可能であると共に、スプリングの圧縮及び膨張力による速度増加により強い往復運動とそれによる発電力の向上をもたらす。【選択図】図１

Description

本発明は往復動板を用いた発電兼用電動装置に関するもので、より詳細には、矩形の固定式コイル板と矩形の往復動式磁石板とを通じて斥力及び慣性力を作用させて往復運動力と電力とを発生することで、直線運動や回転運動装置などにおける設置範囲の制限を受けず、特に慣性力を用いた往復運動によって運動力の損失無しに強い往復運動と瞬間発電力を得ることができる、分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置に関するものである。

一般的に、電動機は磁場の中で電流が流れる導体に加えられる力を用いて電気エネルギーを力学的エネルギーに変換する装置であり、一般的にはモーター（ｍｏｔｏｒ）を言う。電動機は電源の種類によって直流モーターと交流モーターに分類される。更に、交流モーターは３相交流用と単相交流用に区分され、最近は３相交流用モーターが主に使用されている。

電動機は磁場の中で電流が流れる導体に加えられる力を用いて電気エネルギーを機械的な動きに変換する装置であり、大部分は回転運動力を生じさせる。

このような電動機は、１８３１年にファラデーが電磁気誘導を発見した頃から作り出された。初期の電動機は永久磁石の引力や斥力を用いると共に、稼動部は回転させないで揺動させる方式であった。１８３０年代には電気子及び直流励磁された電磁石を使用して現在の形式のような直流モーターが最初に制作されたが、出力が低く研究段階に過ぎなかった。

以後、フェラーリスとテスラが交流で作られる回転磁場を発見した時点を切っ掛けに、それぞれ独自に２相交流モーターを発明した。１８８９年ドイツのドブロワルスキが出力１００ワット（Ｗ）の３相交流モーターを初めて制作した以後、最近は３相交流モーターを主に用いている。

また、直流モーターと交流モーターは両方共に同一の原理で動作する。電流が流れる導体を磁場の中に載置すると、磁場の方向に垂直方向に電磁気力（ローレンツ力）が発生する。電動機内部に磁石を配置して磁場を生じさせ、回転軸に連結された導線に電流を印加すると、電磁力が発生する。この時、フレミングの左手の法則により回転軸が回転しながら、動力を発生させる。導線に作用する電磁力は磁場及び電流の強さ、並びに導線の長さに比例する。

一方、私達の周りに常用化されている製品は、既存の動力モーターの機能に重点を置いて開発した産業装備である。しかし、最近、エネルギーの効率的な利用という時代的なニーズに応じることができず、それによって、電動自転車、電動バイク、及び電動自動車に適用するには限界がある。従って、このような限界を克服することも重要な課題である。

その間、力強い推進力（トルク）が要求される装備において、既存円筒状のモーターは磁石とコアとの引力を克服して動力を発生するために、減速歯車を採択するか、または相性の電圧電流制御を通じて最大機能（負荷力）を得るのに必要な条件を満たそうとしている。しかし、円筒状のモーターは慣性力の弱化や初期起動時の過電流によって、供給電力エネルギーを効率的に使用することが難しく、バッテリーの重量やコストの増加という複合的な問題がある。

これに対して、本出願人が出願して登録を受けた特許文献１と特許文献２には、非磁性体からなる円盤にそれぞれ放射状にコイルを分割配置し、分割コイル用固定板の上下にはそれぞれ、放射状に分割配置した回転磁石円盤を離間して設けることによって、回転円盤の磁石板とコイル板が水平交差磁力を引き起こしながら斥力及び発電力を付与する電動装置が提案されている。

しかし、円盤を用いた電動装置は、その適用において、必ず回転運動を付与する装備に設けなければならないなどの構造上の限界がある。特に、円盤状に構成されているので、円盤のサイズが大きくなると、放射状に配列される構造的な特性上、円周に沿って配列されるコイル及び磁石の配置により緊密性が低下するなど、運動力の損失をもたらし、それによって、発電力と発電速度の低下をもたらす問題がある。

韓国特許登録第０９８８６６７号公報 韓国特許登録第１０２５３８７号公報

本発明は前述したような諸問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、両面にコイル体が均一に分割配置された固定コイル板と、このコイル板と対向する面に磁石が均一に配列された移動磁石板とを備え、直線運動や回転運動する装備などにおけるその設置範囲に制限を受けず、コイル板と磁石板内でコイル及び磁石の配列において、均一であり緊密に配列することができ、それによる運動力の損失を最小化することができる分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、慣性力が加わった往復運動をする場合、センサーの検知による瞬間的な電流の遮断及びコイル体への電流の変換供給が可能であり、且つスプリングの圧縮及び膨張力による移動速度の増加により強い往復運動を提供し、それによって発電力を向上させることができる分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、具体的な手段として本発明は、コイル板と磁石板の水平交差磁力を引き起こしながら斥力による発電力を付与する電動装置において、
長さ方向両側に対向する形態に設けられるレール板と、前記両側レールの両端を連結カバーすると共に、内部にスプリングがそれぞれ形成されたカバーと、を備える上部及び下部開放型モーター本体；
前記モーター本体の内部で両側レール板に固定されると共に、上面及び下面に複数のコイル体が均一に配列されたコイル板を備える固定板ユニット；
前記モーター本体の内部で摺動し、コイル板の上部及び下部でコイル板と離間して位置し、コイル板と対向する面に複数の磁石が均一に配列された上部及び下部磁石板を備える移動板ユニット；
前記モーター本体の内部で少なくとも一つのレール板の両側に設けられ、前記レール板の先端位置に到逹した前記移動板ユニットを検知する第１、２停止検知センサー；及び
前記モーター本体の内部でカバーにそれぞれ設けられ、前記レール板の先端位置に到逹した前記移動板ユニットを検知する第１、２起動信号センサー；を含む電動装置を提供する。

前述した構成を有する本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置は、往復運動を実現する過程で、必要によって直線運動や回転運動装置に併用が可能であり、特に、均一に配列されるコイル体と磁石によって運動力の損失を最小化することができる。

また、往復運動する区間内でセンサーの検知によって瞬間的な電流の遮断及び変換供給が可能であり、特に、スプリングの圧縮による電流変換過程での負荷防止及び復元力による速度増加によって、強い往復運動を付与すると共に、発電力が向上することができる。

本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を示す分離斜視図である。 本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を示す結合斜視図である。 本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を示す縦断面図である。 本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を示す横断面図である。 本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置のコイル体と磁石の配列状態を示す概路図である。 本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置の制御部を示す概路図である。 本発明の他の実施形態に係る分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を示す概路図である。 本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置における移動板ユニットの往復動及び作動状態を示す概路図である。 本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置における位相変換状態を示す概路図である。 本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を直線運動装置に適用して使用する状態を示す例示図である。 本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を回転運動装置に適用して使用する状態を示す例示図である。

本明細書および特許請求の範囲に使用した用語や単語は、通常的や辞書的な意味に限定して解釈してはならず、発明者はその自身の発明を最善の方法として説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に立ち、本発明の技術的な思想に符合する意味と概念として解釈しなければならない。

したがって、本明細書に記載した実施形態と図面に示す構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想をすべて代弁するものではないため、本出願時点においてこれらを代替することができる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参考して詳しく説明する。

図１は本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を示す分離斜視図であり、図２は本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を示す結合斜視図であり、図３は本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を示す縦断面図であり、図４は本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置を示す横断面図である。

図１〜図４に示すように、本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置１は、モーター本体１００と、固定板ユニット２００と、移動板ユニット３００と、第１、２停止検知センサー４００、４００’と、第１、２起動信号センサー５００、５００’と、から構成される。

ここで、モーター本体１００は、一定の長さを有して対向する形態に設けられる両側レール板１１０、１１０’と、両側レール板１１０、１１０’の両端をカバーするカバー１２０、１２０’を備え、矩形の形状に形成される。レール板１１０、１１０’とカバー１２０、１２０’とは、通常のボルトなどを用いて結合することができる。

この時、レール板１１０、１１０’は、その上端及び下端が内側に折曲形成されるガイド溝１１１を備える。後述するように、移動板ユニット３００はガイド溝１１１に沿って摺動自在にレール板に装着される。

また、カバー１２０、１２０’は、それぞれの内側面に設けられる２個一組みのスプリング１２１、１２１’を備える。スプリング１２１、１２１’は圧縮及び膨脹する過程で緩衝力及び復元力を付与する機能を有する。

固定板ユニット２００は、その両側がレール板１１０、１１０’に固定される形態に装着され、非磁性体で作られたコイル板２１０を備える。コイル板の上部面及び下部面には平べったい形態の水平巻線を有するコイル体２１１、２１１’が長さ方向に沿って均一に配列される。

この時、コイル板２１０の幅方向の両端には、そのコイル板２１０を保持するコイル板ブラケット２２０が固定され、コイル板ブラケット２２０には一定の長さで延びるガイドバー２３０が連結され、ガイドバー２３０の先端にはコイル板２１０をレール板１１０、１１０’に固定するための固定ブラケット２４０が形成される。従って、コイル板は固定ブラケット２４０によってボルトなどを用いてレール板１１０、１１０’に固定される。

モーター本体１００の内部に設けられる移動板ユニット３００は、その両端がスプリング１２１、１２１’に接触し、その両側はレール板１１０、１１０’に沿って往復摺動自在に、コイル板２１０の上部及び下部でそのコイル板２１０と所定の間隔を置いて離間して装着される、非磁性体の上部及び下部磁石板３１０、３１０’を備える。上部及び下部磁石板３１０、３１０’は、コイル板２１０の上面及び下面に装着したコイル体２１１、２１１’と対向する位置に長さ方向に沿って均一に配列される複数の磁石３１１、３１１’を備える。

また、上部及び下部磁石板３１０、３１０’が所定の間隔を置いて離間した状態を維持するように、上部及び下部磁石板３１０、３１０’の両側は磁石板ブラケット３２０によって連結される。磁石板ブラケット３２０は、固定板ユニット２００のガイドバー２３０が挿入し、移動板ユニット３００が干渉なしに移動するための水平長孔状に形成されたガイド孔３２１を備える。

また、磁石板ブラケット３２０の上部及び下部両端には、モーター本体１００を構成するレール板に形成されたガイド溝１１１内に収容される板状軸受３３０が設けられる。それによって、レール板１１０、１１０’と磁石板ブラケット３２０との間には転がり接触を提供する。従って、移動板ユニット３００は上部及び下部磁石板３１０、３１０’との間に設けられるコイル板２１０を中心に板状軸受を通じてガイド溝内で往復動するようにレール板に装着される。

一方、図５に示すように、コイル板２１０に配列されたコイル体２１１のコイルが、それに隣接して配列されるコイル体２１１’のコイルと相異なる方向に巻き取られるように交互に構成される。

また、磁石３１１、３１１’は、対向する位置に配列されたコイル板２１０のコイル体２１１、２１１’に対して一つずつ交互に連続されると共に、その上部磁石板３１０の磁石３１１と下部磁石板３１０’の磁石３１１’は、垂直に互いに交互する位置で非対称に配列される。従って、それぞれの隣り合う磁石３１１、３１１’との間には目に見えない仮想磁性体Ｓが形成されることで、上部及び下部磁石板の間に緊張関係を維持することができる。

第１、２停止検知センサー４００、４００’は、モーター本体１００の内部に設けられ、少なくとも一つのレール板１１０の両内側で、移動板ユニット３００の移動範囲内で所定の位置に設けられて、所定の位置に到逹した移動板ユニット３００の先端を検知する。

第１、２起動信号センサー５００、５００は、モーター本体１００の内部に設けられ、両カバー１２０、１２０’の内側でスプリング１２１、１２１’との間に設けられて、レール板の先端位置に到逹した移動板ユニット３００の先端を検知する。

一方、図６に示すように、本発明の電動装置は、コイル体２１１、２１１’に電源からの電流を印加し、第１、２停止検知センサー４００、４００’により検知されて送信された信号に基づいて移動板ユニットの現在進行方向に該当するコイル体に供給される電流を遮断し、第１、２起動信号センサー５００、５００により検知されて送信された信号に基づいて進行反対方向に該当するコイル体に電流を供給する、ＰＣＢからなった制御部６００を更に含む。

また、コイル板２１０の一側には、先端のコイル体２１１と、その先端のコイル体２１１と隣り合うコイル体２１１’に該当する位置に第１、２位相変換センサー６２１、６２１’が連続して設けられる。制御部６００は、位相変換部６２０を更に含む。

第１、２位相変換センサー６２１、６２１’は、磁石３１１、３１１’とそれに隣接して配列される磁石３１１、３１１’との間に形成された仮想磁性体Ｓに同一位相を付与する機能を有する。

一方、図７に示すように、少なくとも一つの上部及び下部磁石板３１０、３１０’の中央には矩形の歯車機構装着部３５０が形成される。歯車機構装着部３５０の長さ方向に両内周面には第１、２ラック３５１、３５１’がそれぞれ形成され、それぞれの第１、２ラック３５１、３５１’は一方向に回転するようにコイル板に装着される第１、２クラッチ歯車３６０、３６０’と噛み合う。それぞれの第１、２クラッチ歯車３６０、３６０’は中間軸歯車３７０と噛み合う。

この時、それぞれの第１、２クラッチ歯車３６０、３６０’は、大径の外歯車３６１、３６１’と小径の内歯車３６２、３６２’とを含む。それぞれの外歯車３６１、３６１’は第１、２ラック３５１、３５１’と噛み合い、それぞれの内歯車３６２、３６２’はコイル板に装着される軸歯車３７０と噛み合う。

以下、前述したような構成を有する本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置の作用について、添付した図面を参考して詳しく説明する。

先に、図８に示すように、最初に制御部６００がコイル板２１０のコイル体２１１、２１１’に電流を印加すると、コイル体２１１、２１１’から誘導される電荷の極性と磁石板３１０、３１０’の磁石３１１、３１１’が有している極性とによる引力、斥力及び慣性力が作用するようになる。それによって、移動板ユニット３００はレール板１１０、１１０’に沿って一方向に移動する。

一方、前述したように移動板ユニット３００の移動中に、その移動板ユニット３００の先端が第１停止検知センサー４００の位置に到逹すると、第１停止検知センサー４００により移動板ユニット３００の先端部が検知される。この時、第１停止検知センサー４００は検知した信号を制御部６００に送信し、それによって制御部６００は進行方向に該当するコイル体への電流供給を遮断する。

ここで、前述したように電流を遮断することで、移動板ユニット３００の急な方向転換時、電流方向変更による負荷の発生を防止することができる。

一方、前述したように引力、斥力及び慣性力によって一方向に移動する移動板ユニット３００は、スプリング１２１の圧縮によってＨ区間で緩衝作用を行い、それによって慣性力が減少する。

以後、カバー１２０に設けられた第１起動信号センサー５００により、スプリング１２１を圧縮させながら移動する移動板ユニット３００の先端部が検知される。検知した信号は制御部６００に送信され、制御部６００は進行反対方向に該当するコイル体に電流を供給する。

すなわち、初期起動時とは異なり、反対極性の電流がコイル体２１１、２１１’に印加され、またコイル体２１１、２１１’から誘導される電荷の極性と上部及び下部磁石板３１０、３１０’の磁石３１１、３１１’が有している極性による引力、斥力及び慣性力が作用することで、移動板ユニット３００の進行反対方向の移動が可能である。進行反対方向においては、第２停止検知センサー４００’と、第２起動信号センサー５００’により検知して伝送した信号に基づいて制御ユニットによって移動板ユニットの検知及び移動方向転換の動作が行われ、このような往復運動が繰り返される。

ここで、図９に示すように、移動板ユニット３００の往復動時、コイル体２１１、２１１’の両面に装着された磁石によって慣性力が追加される。また、磁石の側面部位を活用して上部及び下部磁石板の間の緊張関係を維持することで、他の仮想磁性体Ｓを生成する。上部磁石板３１０の磁石３１１及び下部磁石板３１０’の磁石３１１’を互いに非対称に配置することで、過度な引力の相殺、電磁／物理的な一致、及び磁石材料の節減效果を得ることができる。

また、コイル体２１１、２１１’に直流電源を印加すると、磁石間に斥力が発生する。フレミングの右手の法則により磁石３１１、３１１’と仮想磁性体Ｓとの間にコイル斥力の同一位相を付与するため、コイル体２１１、２１１’のコイルは相異なる方向に巻き取られている。すなわち、磁石３１１、３１１’がコイル２の位置に到逹した時にも、同じ方向の斥力を提供するために位相変化が必要である。

すなわち、位相変換部６２０は電界効果トランジスタ（ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＦＥＴ）素子を含んだ回路を通じて実現可能である。

すなわち、＋／−位相変換のために、まずコイル板２１０に形成された第１位相変換センサー６２１が実際磁石を検知し、
＋電流を出力して＋電極がＦＥＴ−１６３１側に現われるようにする。以後、磁石が移動して次の第２位相変換センサー６２１’に到逹すると、＋電流が出力されながらＦＥＴ−２６３２側が正極に変換され、コイル側に磁石の変換に対応する定電位が供給されることで、一定方向に斥力が発生しながら移動力が生ずる。

ここで、第１、２位相変換センサー６２１、６２１’の出力を変化させると、移動板ユニット３００の移動方向が１８０゜転換される。この時、フレミングの右手の法則により１ｍＡ程度に流れる電流の変化でも移動板ユニットの移動方向転換が可能であるので、移動板ユニットの速度及び方向転換の制御機能を容易に行うことができる。

一方、前述したように作用する本発明に係る電動装置１は、その基本的な直線往復運動を行う。直線運動を回転運動に変換することで、クランク軸７００を回転させて駆動することができる。

すなわち、図１０に示すように、クランク軸７００に連結されたコネクティングロッド７１０を電動装置１の移動板ユニット３００に連結すると、電動装置として用いることができる。電動装置１の往復運動によって、コネクティングロッド７１０の直線往復運動が可能であり、それによってクランク軸７００に回転力を付与することができる。

この時、本発明に係る電動装置１のモーター本体１００に設けられるレール板１１０、１１０’において、一側のカバー１２０’を取り除いた状態で、移動板ユニットとコネックティングロードを連結して使用する。この場合、移動板ユニット３００の往復運動長さを確張することができる。

また、本発明の実施形態に係る第１、２クラッチ歯車３６０、３６０’を用いた回転駆動が可能である。

すなわち、図１１に示すように、軸歯車３７０には回転軸８００が連結されている実施形態において、電動装置１の移動板ユニット３００の往復運動時、一方向に移動することによって第１ラック３５１と噛み合った第１クラッチ歯車３６０に回転力が伝達されると、第１クラッチ歯車３６０の内歯車３６２と噛み合った軸歯車３７０に回転力が伝達されて軸歯車が反対方向に回転する。それによって、回転軸８００の回転駆動が可能である。この時、第２クラッチ歯車３６０’の内歯車３６２’に回転力が伝達されても、一方向回転が可能な外歯車３６１’は空回りすることで、移動板ユニット３００は干渉せずに移動することができる。

また、前述したのとは反対に、移動板ユニット３００が他方向に移動する場合、第２ラック３５１’と噛み合った第２クラッチ歯車３６０’に回転力が伝達されると、第２クラッチ歯車３６０’の内歯車３６２’と噛み合った軸歯車３７０に回転力が伝達されて軸歯車が反対方向に回転することで、回転軸８００の回転駆動が可能である。この時、第１クラッチ歯車３６０は空回りすることで移動板ユニット３００と干渉せずに移動することができる。

一方、本発明に係る電動装置１は、発電装置として使用することができる。すなわち、コイル体２１１、２１１’を分岐して別途の変圧トランス（図示省略）に連結した後、電動装置は別途の蓄電池（図示省略）を充電するための用途として使用することができる。

詳細には、電動装置を前述したような直線運動装置や回転運動装置に装着して、移動板ユニット３００を往復動させることで、コイル体２１１、２１１’に電気が発生する。このような電流は変圧トランスを通じてＡＣに変換し、別に備えた蓄電池に充電すれば良い。従って、本発明に係る電動装置は発電機の役目も兼ねることができる。

そして、前述したように発電装置の役目を行って蓄電池に対する充電が完了すると、以後には、その反対に蓄電池の交流電源を用いて装備の動力として使用することができる。従って、エネルギー効率的な活用が可能である。

以上説明したように、本発明の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置は、斥力及び慣性力による往復直線運動が可能であり、直線運動装置や回転運動装置などに多様に適用することができるので、活用性が非常に広い。

１００：モーター本体、１１０、１１０’：レール板
１１１：ガイド溝、１２０、１２０’：カバー
１２１、１２１：スプリング
２００：固定板ユニット、２１０：コイル板
２１１、２１１’：コイル体、２２０：コイル板ブラケット
２３０：ガイドバー、２４０：固定ブラケット
３００：移動板ユニット、３１０、３１０’：上部及び下部磁石板
３１１、３１１’：磁石、３２０：磁石板ブラケット
３２１：ガイド孔、３３０：板状軸受
３５０：歯車機構装着部、３５１、３５１’：第１、２ラック
３６０、３６０’：第１、２クラッチ歯車、３６１、３６１’：外歯車
３６２、３６２’：内歯車、３７０：軸歯車
４００、４００’：第１、２停止検知センサー、５００、５００’：第１、２起動信号センサー
６００：制御部、６２０：位相変換部
６２１、６２１’：位相変換センサー

Claims (8)

1. コイル板と磁石板との間の水平交差磁力を誘導しながら斥力による発電力を付与する電動装置において、
   長さ方向両側に対向する形態に設けられるレール板（１１０、１１０’）と、前記両側レール板（１１０、１１０’）の両端をカバーし、内部にスプリング（１２１、１２１’）がそれぞれ設けられるカバー（１２０、１２０’）と、を備える上部及び下部開放型モーター本体（１００）；
   前記モーター本体（１００）の内部で両側レール板（１１０、１１０’）に固定され、上面及び下面に複数のコイル体（２１１、２１１’）が均一に配列されたコイル板（２１０）を備える固定板ユニット（２００）；
   前記モーター本体（１００）の内部に摺動自在に装着され、コイル板（２１０）の上部及び下部でコイル板（２１０）と所定の間隔を置いて離間して設けられ、コイル板（２１０）と対向する位置で両面に複数の磁石（３１１、３１１’）が均一に配列された上部及び下部磁石板（３１０、３１０’）を備える移動板ユニット（３００）；
   前記モーター本体（１００）の内部で少なくとも一つのレール板（１１０）の両側に設けられ、所定の位置に到逹した移動板ユニット（３００）を検知する第１、２停止検知センサー（４００、４００’）；及び
   前記モーター本体（１００）の内部でカバー（１２０、１２０’）にそれぞれ装着され、レール板の先端位置に到逹した移動板ユニット（３００）を検知する第１、２起動信号センサー（５００、５００）；
   を含むことを特徴とする分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置。
2. 前記モーター本体（１００）のレール板（１１０、１１０’）は、
   その上端及び下端が内側に折曲形成されるガイド溝（１１１）を備え、
   前記固定板ユニット（２００）は、
   コイル板（２１０）の両側に設けられてコイル板（２１０）を保持するコイル板ブラケット（２２０）と、コイル板ブラケット（２２０）から延びるガイドバー（２３０）と、ガイドバー（２３０）に連結されてコイル板（２１０）を両側レール板（１１０、１１０’）に固定する固定ブラケット（２４０）と、を備え、
   前記移動板ユニット（３００）は、
   前記上部及び下部磁石板（３１０、３１０’）が所定の間隔を置いて離間した状態を維持し、その側面には前記固定板ユニット（２００）のガイドバー（２３０）が干渉なしに移動可能に設けられる長孔状のガイド孔（３２１）を有する両側磁石板ブラケット（３２０）と、
   磁石板ブラケット（３２０）の上部及び下部両端に設けられ、前記モーター本体（１００）のガイド溝（１１１）に収容されてレール板（１１０、１１０’）と磁石板ブラケット（３２０）との間に転がり接触を提供する板状軸受（３３０）と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置。
3. 前記コイル板（２１０）の上部及び下部に配列されたコイル体（２１１、２１１’）は、
   コイル体（２１１）のコイルがそれに隣接して配列されるコイル体（２１１’）のコイルと相異なる方向に巻き取られるように交互に形成されることを特徴とする請求項１に記載の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置。
4. 上部及び下部磁石板（３１０、３１０’）に配列された磁石（３１１、３１１’）は、
   対向する位置に配列されたコイル板（２１０）のコイル体（２１１、２１１’）に対して一つずつ交互に連続して形成されることを特徴とする請求項１に記載の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置。
5. 前記コイル体（２１１、２１１’）に電源からの電流を印加し、前記第１、２停止検知センサー（４００、４００’）により検知されて送信された信号に基づいて進行方向に該当するコイル体に供給される電流を遮断し、第１、２起動信号センサー（５００、５００）により検知されて送信された信号に基づいて進行反対方向に該当するコイル体に電流を供給する制御部（６００）を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置。
6. 上部磁石板及び下部磁石板（３１０、３１０’）に配列された磁石（３１１、３１１’）は、
   前記上部磁石板（３１０）の磁石（３１１）と下部磁石板（３１０’）の磁石（３１１’）が互いに交互する位置に非対称に配列されるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置。
7. 前記コイル板（２１０）の一側には、先端のコイル体（２１１）と隣り合うコイル体（２１１’）に対向する位置に第１、２位相変換センサー（６２１、６２１’）が連続に配列され、
   制御部（６００）は、位相変換部（６２０）を更に含み、
   前記第１、２位相変換センサー（６２１、６２１’）によって隣合う磁石（３１１、３１１’）との間に同一の位相が形成されるように構成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置。
8. 前記上部及び下部磁石板（３１０、３１０’）のいずれか一つは、その中央に形成された矩形の歯車機構装着部（３５０）を更に備え、前記歯車機構装着部（３５０）の長さ方向に両内周面には第１、２ラック（３５１、３５１’）が形成され、前記それぞれの第１、２ラック（３５１、３５１’）は一方向に回転するようにコイル板に装着された第１、２クラッチ歯車（３６０、３６０’）と噛み合い、前記それぞれの第１、２クラッチ歯車（３６０、３６０’）はコイル板に装着された軸歯車（３７０）と噛み合い、
   前記それぞれの第１、２クラッチ歯車（３６０、３６０’）は、大径の外歯車（３６１、３６１’）と小径の内歯車（３６２、３６２’）とを備え、前記それぞれの外歯車（３６１、３６１’）を介して第１、２ラック（３５１、３５１’）と噛み合い、前記それぞれの内歯車（３６２、３６２’）を介して軸歯車（３７０）に連結されることを特徴とする請求項１に記載の分割コイル体を有するコイル板と分割磁石を有する往復動型磁石板を用いた発電兼用電動装置。

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